Zbadanie możliwości oznaczania początku czasu wiązania cementu na podstawie pomiaru szybkości wydzielania ciepła hydratacji metodą mikrokalorymetrii izotermicznej

Bobrowicz, J.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Zbadanie możliwości oznaczania początku czasu wiązania cementu na podstawie pomiaru szybkości wydzielania ciepła hydratacji metodą mikrokalorymetrii izotermicznej

Autorzy

Bobrowicz J.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://www.cementwapnobeton.pl/

Identyfikatory

Warianty tytułu

Study of cements initial setting time determination using curves of hydration rate evolution, measured by isometric calorimetry

Języki publikacji

PL EN

Abstrakty

Opracowano metodę zastosowania krzywych szybkości wydzielania ciepła hydratacji cementów, uzyskanych metodą kalorymetrii izotermicznej, do wyznaczania początku czasu wiązania. Doświadczeniami objęto zakres temperatur od 3°C do 20°C, a uzyskane wyniki porównano z pomiarami metodą normową, aparatem Vicata. Analiza korelacji tych wyników dała współczynnik determinacji na poziomie R2=0,99. Wyniki tych badań dowodzą, że metodę opartą na krzywych szybkości wydzielania ciepła hydratacji cementów można stosować do określania początku wiązania cementów w podanym zakresie temperatur.

The method of the heat evolution rate curves of cement hydration, determined by isothermal calorimetry, used for initial setting time assessed, was tested. Experiments covered the temperature range from 3°C to 20°C, and the results were compared with the standard Vicat's method measurements. The correlation analysis of results of new method gives the determination coefficient R2 equal about 0.99. The obtained results were showing that the new method based on the heat evolution rate curves of cement hydration, determined by isothermal calorimetry, can be used for initial setting time determination, at the given temperature range.

Słowa kluczowe

cement początek wiązania metoda oznaczania szybkość hydratacji szybkość wydzielania ciepła kalorymetria izotermiczna

cement initial setting time determination method hydration rate heat evolution rate isothermal calorimetry

Wydawca

Fundacja Cement, Wapno, Beton

Czasopismo

Cement Wapno Beton

Rocznik

2015

Tom

R. 20/82, nr 6

Strony

401--410

Opis fizyczny

Bibliogr. 28 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Bobrowicz J.

Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa

Bibliografia

1. PN-EN 196-3 „Metody badania cementu – Oznaczania czasu wiązania i stałości objętości”.
2. K. van Breugel „Numerical simulation of the effect of temperature on the maximum strength of cement-based materials”, “Thermal cracking in concrete at early ages”, RILEM Proceedings 25, s. 79-86, Munich 1994.
3. J. Wawrzeńczyk, A. Kotwa „Możliwość oszacowania wytrzymałości betonu na ściskanie za pomocą funkcji dojrzałości. Cement Wapno Beton, 82, 145-149 (2013).
4. Q. Xu, J. Hu, J. M. Ruiz, K. Wang, Z. Ge “Isothermal calorimetrytests and modeling of cement hydration parameters.” Thermochimica Acta, 499, 91–99 (2010).
5. P. Turcry, A. Loukili, L. Barcelo, J. M. Casabonne, „Can the maturity concept be used to separate the autogenous shrinkage and thermal deformation of a cement paste at early age?” Cem. Concr. Res., 32, 1443-1450 (2002).
6. J. Zach, M. Sedlmajer, J. Hroudova, A. Nevaril, „Technology of Concrete with Low Generation of Hydration Heat.” Procedia Engineering, 65, 296-301 (2013).
7. S. M. Bushnell-Watson, J. H. Sharp, „Further studies of the effect of temperature upon the setting behavior of refractory calcium aluminate cements”, Cem. Concr. Res., 20, 623-635 (1990).
8. P. Freiesleben-Hansen, E. J. Pedersen, „Maleinstrument til kontrol af betons haerdning“, Nordisk betong, 1, s. 21-25 (1977).
9. J. Byfors, “Plain concrete at early ages”, Swedish Cement and Concrete Research Institute at the Institute of Technology, Fo 3:80, Stockholm 1980.
10. P. Witakowski, “Termodynamiczna teoria dojrzewania. Zastosowanie do konstrukcji masywnych z betonu”, Inżynieria lądowa, z. 70, Politechnika Krakowska 1998.
11. R. C. A. Pinto, S. V. Hobbs, K. C. Hover, “The Maturity Approach in Concrete Technology – Going Beyond Compressive Strength” Fifth Canmet/ACI International Conference on Recent Advances in Concrete Technology” aci SP-200, s. 749-768, 2001.
12. Z. Jamroży, „Beton i jego technologie”, PWN Warszawa – Kraków 2000.
13. C. H. Bland, J. H. Sharp, “A conduction calorimetric study of gasifier slag-portland cement blends”, Cem. Concr. Res., 21, 359-367 (1991).
14. Z. Kurnik, „Metoda penetrometru do oznaczania początku wiązania betonu i jej przydatność w budownictwie”, Archiwum Inżynierii Lądowej, 1-2 (1969).
15. A. Nonat, J-C. Mutin, S. P. Jiang, „Physico-Chemical Parameters Determining Hydration and Particle Interactions Setting of Silicate Cements”, 10th ICCC, Vol. 2, 2ii053, p. 8, Göteborg 1997.
16. G. Levita, A. Marchetti, G. Gallone, A. Princigallo, G. L. Guerrini, “Electrical properties of fluidifield Portland cement mixes in early stage of hydration”, Cem. Concr. Res., 30, 923-930 (1990).
17. L. Wiegman-Ho, The kinetics of the hydration of cement, investigated by an electrical resistance method”, Adv. Cem. Res., 13, 3, 91-100 (2001).
18. S. M. Bushnell-Watson, J. H. Sharp, “On the cause of the anomalous setting behavior with respect to temperature of calcium aluminate cements”, Cem. Concr. Res., 20, 677-686 (1990).
19. D. P. Bentz, Blending different fineness cements to engineer the properties of cement-based materials, Mag. of Concr. Res., 62, 327–338 (2010).
20. J. Hua, Z. Ge, K. Wang, “Influence of cement fineness and water-to-cement ratio on mortar early-age heat of hydration and set times”, Constr. Build. Mat., 50, 657–663 (2014).
21. M. Gawlicki, W. Nocuń-Wczelik, Kalorimetry in the studies of cement hydration. Setting and hardening of Portland cement–calcium aluminate cement mixtures, J. Therm. Anal. Calorim, 100, 571-576 (2010).
22. S. Kubica, „Wpływ domieszek fosforanowych na wybrane właściwości zapraw i betonów”, Praca doktorska, ITB, Warszawa 1995.
23. D. N. Winslow, J. M. Bukowski, J. F. Young, “The early evolution of the hydrating cement”, Cem. Concr. Res., 24, 1025-1032 (1994).
24. W. Kurdowski, „Chemia cementu i betonu”, Polski Cement, Kraków 2010, PWN, Warszawa 2010.
25. H. F. W. Taylor, “Cement Chemistry”, 2-nd edition, Thomas Telford, London 1997.
26. A. Borowski, M. Gawlicki, A. Jagosz, red. W. Nocuń-Wczelik, „Cement. Metody badań. Wybrane kierunki stosowania”, AHG, Kraków 2010.
27. P. Witakowski, D. Czamarska, J. Bobrowicz, „Skomputeryzowany układ pomiarowy do pomiarów kalorymetrycznych”, Cement Wapno Gips, 61, 182 (1991).
28. E. Wirquin, M. Broda, B. Duthoit, “Determination of the apparent activation energy of one concrete by calorimetric and mechanical means: influence of a superplasticizer”, Cem. Concr. Res., 72, 1207-1212 (2002).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-49912cf6-fca9-4ba2-8ac0-78966febeb29